南京大學鞠熀先教授開發新的siRNA傳遞策略

　　基因干擾技術在人類疾病治療中具有重要應用前景。該技術利用特定載體將siRNA運載到靶細胞中，選擇性地沉默目標基因，從而抑制蛋白質的合成、誘導細胞凋亡，實現疾病治療。將siRNA高效、高特異性地運載到目標細胞是實現基因干擾治療的關鍵。

　　傳統的siRNA運載體系常用抗體或核酸適體為識別分子，與細胞表面單種受體結合，實現靶向功能。由于腫瘤細胞表面高表達的受體在正常細胞表面也可能表達，采用單受體識別難以保證運載的精準靶向。針對這一關鍵問題，我校生命分析化學國家重點實驗室的鞠熀先教授研究組利用核酸適體sgc8c和sgc4f與細胞表面兩種特定的受體結合，形成雙鎖結構，發展了一種雙受體介導的siRNA運載體系，成功實現了細胞亞型的區分，以及低毒、高效的siRNA運載。該方法通過DNA自組裝，首先設計合成了一個含siRNA的核酸納米載體，其一端為發夾結構。發夾的環部是鋅離子依賴性DNA酶的底物。該載體具有血清穩定性好、細胞毒性小、運載能力以及內涵體逃逸能力高的優點。在載體與細胞表面結合的sgc8c和sgc4f相遇時，核酸適體sgc4f一端的鋅離子依賴性DNA酶可將載體上的發夾結構催化裂解，形成一條DNA單鏈。該單鏈進一步打開核酸適體sgc8c上的發夾，通過sgc8c的介導，將siRNA運載到靶細胞中（圖1）。對于只能結合sgc8c或sgc4f一種核酸適體的細胞，該運載系統沒有活性，因而減小了脫靶毒性。該策略為高效、高特異性siRNA運載以及癌癥的精準治療提供了新的思路。

圖1. 雙受體介導的細胞亞型特異性siRNA運載示意圖

　　這一成果由任克維博士后、劉穎教授為共同第一作者，鞠熀先教授為通訊作者完成，并以“A DNA dual lock-and-key strategy for cell-subtype-specific siRNA delivery”為題于11月24日在Nature Commun. DOI: 10.1038/ncomms13580在線發表。

　　鞠熀先教授研究組近年來專注癌癥相關功能分子的原位檢測方法學和癌癥精準診療一體化研究，并取得連續進展。他們設計了多種由細胞表面受體(Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 9544； Chem. Commun. 2015, 51, 10831)、細胞內pH(J. Am. Chem. Soc., 2013, 135 18850； Chem. Sci., 2015, 6, 5969)、ATP(Nanoscale, 2015, 7, 15953-15691)、microRNA (ACS Applied Mater. Interf., 2015, 7, 19016)、cathepsin B (Anal. Chem. 2015, 87, 3841)等介導的精準治療技術，提出了現場療效監測的新思路和治療機制研究的新手段，已引起廣泛關注。